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公開番号2025178629
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-09
出願番号2024085349
出願日2024-05-27
発明の名称電力変換装置
出願人ダイキン工業株式会社
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類H02M 3/155 20060101AFI20251202BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】リアクトルを流れる電流のピーク値を小さくする。
【解決手段】制御部(80)は、ブースタ(40)を電流連続モードで動作させ、第2コンデンサ(41)の電圧を電源電圧の波高値(Vm)としたときに第2リアクトル(42)を流れる電流のピーク値(Pk1)、及び第2コンデンサ(41)の電圧を第2コンデンサ(41)の素子耐圧(Vbr)としたときに第2リアクトル(42)を流れる電流のピーク値(Pk2)よりも第2リアクトル(42)を流れる電流のピーク値が小さくなるように、充電スイッチ(43)の制御によって第2コンデンサ(41)の電圧を調整する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
単相交流電源（2）から出力される交流電圧を整流して整流電圧を出力する整流回路（10,90）と、
直流リンク（20）と、
前記直流リンク（20）から入力される直流電力を交流電力に変換して負荷（3）に供給するインバータ（60）と、
コンデンサ（41）、前記単相交流電源（2）から前記コンデンサ（41）に電流を流す充電経路に設けられたリアクトル（42）、及び前記リアクトル（42）にエネルギーを蓄える状態と、前記リアクトル（42）からエネルギーを放出する状態とを切り替える充電スイッチ（43）を有し、前記整流電圧を昇圧して昇圧電圧を前記コンデンサ（41）に出力するブースタ（40）と、
前記コンデンサ（41）から前記昇圧電圧を前記直流リンク（20）に断続的に印可するように、前記コンデンサ（41）と前記直流リンク（20）の間に接続される放電スイッチ（50）と、
前記充電スイッチ（43）及び前記放電スイッチ（50）を制御する制御部（80）とを備えた電力変換装置であって、
前記ブースタ（40）を電流連続モードで動作させ、
前記コンデンサ（41）の電圧を電源電圧の波高値（Vm）としたときに前記リアクトル（42）を流れる電流のピーク値（Pk1）、及び前記コンデンサ（41）の電圧を前記コンデンサ（41）の素子耐圧（Vbr）としたときに前記リアクトル（42）を流れる電流のピーク値（Pk2）よりも前記リアクトル（42）を流れる電流のピーク値が小さくなるように、前記制御部（80）が前記充電スイッチ（43）の制御によって前記コンデンサ（41）の電圧を調整し、
前記コンデンサ（41）の電圧は、前記電源電圧の波高値（Vm）よりも大きく前記コンデンサ（41）の素子耐圧（Vbr）未満であることを特徴とする電力変換装置。
続きを表示（約 550 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電力変換装置において、
前記コンデンサ（41）の電圧と、前記電源電圧の波高値（Vm）よりも大きく前記コンデンサ（41）の素子耐圧（Vbr）未満である電圧のうち、前記リアクトル（42）を流れる電流のピーク値が最も小さくなるときの電圧との差が１０Ｖ以下となるように、前記制御部（80）が前記充電スイッチ（43）を制御することを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電力変換装置において、
前記制御部（80）は、前記負荷（3）の消費電力に応じて前記コンデンサ（41）の電圧が変化するように前記充電スイッチ（43）を制御することを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電力変換装置において、
前記制御部（80）は、前記負荷（3）の消費電力が大きくなると前記コンデンサ（41）の電圧が高くなるように前記充電スイッチ（43）を制御することを特徴とする電力変換装置。
【請求項５】
請求項１に記載の電力変換装置において、
前記リアクトル（42）を流れる電流のピーク値は、前記リアクトル（42）の磁気飽和許容電流（Is）以下であることを特徴とする電力変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、整流回路と、インバータと、ブースタとを備えた電力変換装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、単相交流電源から出力される交流電圧を整流して整流電圧を出力する整流回路と、直流リンクと、前記直流リンクから入力される直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータと、コンデンサ、前記単相交流電源から前記コンデンサに電流を流す充電経路に設けられたリアクトル、及び前記リアクトルにエネルギーを蓄える状態と、前記リアクトルからエネルギーを放出する状態とを切り替える充電スイッチを有し、前記整流電圧を昇圧して昇圧電圧を前記コンデンサに出力するブースタと、前記コンデンサから前記昇圧電圧を前記直流リンクに断続的に印可するように、前記コンデンサと前記直流リンクの間に接続される放電スイッチとを備えた電力変換装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５６２６４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された電力変換装置において、リアクトルを流れる電流のピーク値を小さくしたいという要望がある。
【０００５】
本開示の目的は、リアクトルを流れる電流のピーク値を小さくすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の第１の態様は、単相交流電源（2）から出力される交流電圧を整流して整流電圧を出力する整流回路（10,90）と、直流リンク（20）と、前記直流リンク（20）から入力される直流電力を交流電力に変換して負荷（3）に供給するインバータ（60）と、コンデンサ（41）、前記単相交流電源（2）から前記コンデンサ（41）に電流を流す充電経路に設けられたリアクトル（42）、及び前記リアクトル（42）にエネルギーを蓄える状態と、前記リアクトル（42）からエネルギーを放出する状態とを切り替える充電スイッチ（43）を有し、前記整流電圧を昇圧して昇圧電圧を前記コンデンサ（41）に出力するブースタ（40）と、前記コンデンサ（41）から前記昇圧電圧を前記直流リンク（20）に断続的に印可するように、前記コンデンサ（41）と前記直流リンク（20）の間に接続される放電スイッチ（50）と、前記充電スイッチ（43）及び前記放電スイッチ（50）を制御する制御部（80）とを備えた電力変換装置であって、前記ブースタ（40）を電流連続モードで動作させ、前記コンデンサ（41）の電圧を電源電圧の波高値（Vm）としたときに前記リアクトル（42）を流れる電流のピーク値（Pk1）、及び前記コンデンサ（41）の電圧を前記コンデンサ（41）の素子耐圧（Vbr）としたときに前記リアクトル（42）を流れる電流のピーク値（Pk2）よりも前記リアクトル（42）を流れる電流のピーク値が小さくなるように、前記制御部（80）が前記充電スイッチ（43）の制御によって前記コンデンサ（41）の電圧を調整し、前記コンデンサ（41）の電圧は、前記電源電圧の波高値（Vm）よりも大きく前記コンデンサ（41）の素子耐圧（Vbr）未満であることを特徴とする。
【０００７】
第１の態様では、コンデンサ（41）の電圧の調整により、前記コンデンサ（41）の電圧を電源電圧の波高値（Vm）としたときに前記リアクトル（42）を流れる電流のピーク値（Pk1）、及び前記コンデンサ（41）の電圧を前記コンデンサ（41）の素子耐圧（Vbr）としたときに前記リアクトル（42）を流れる電流のピーク値（Pk2）よりも前記リアクトル（42）を流れる電流のピーク値を小さくできる。
【０００８】
本開示の第２の態様は、第１の態様において、前記コンデンサ（41）の電圧と、前記電源電圧の波高値（Vm）よりも大きく前記コンデンサ（41）の素子耐圧（Vbr）未満である電圧のうち、前記リアクトル（42）を流れる電流のピーク値が最も小さくなるときの電圧との差が１０Ｖ以下となるように、前記制御部（80）が前記充電スイッチ（43）を制御することを特徴とする。
【０００９】
第２の態様では、リアクトル（42）を流れる電流のピーク値を最小値に近い値にできる。
【００１０】
本開示の第３の態様は、第１又は第２の態様において、前記制御部（80）は、前記負荷（3）の消費電力に応じて前記コンデンサ（41）の電圧が変化するように前記充電スイッチ（43）を制御することを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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